W ostatnich latach problem roślin modyfikowanych genetycznie staje się coraz bardziej istotny. Technologie transgeniczne mają swoich przeciwników i obrońców, jednak z biegiem czasu sytuacja nie staje się jaśniejsza. W artykule omówimy czym są rośliny modyfikowane genetycznie, jakie są ich plusy i minusy, na przykładach zostaną podane rośliny transgeniczne.
Znaczenie problemu
Populacja Ziemi na początku 2016 roku liczyła 7,3 miliarda ludzi i do dziś szybko rośnie. Wiele narodów na planecie doświadcza ciągłego niedoboru żywności i wody. Wynika to ze szkodliwego wpływu człowieka na przyrodę, w wyniku którego zuboża się żyzność gleby.
W XX wieku co najmniej 20% terytoriów owocujących na całej planecie zostało utraconych. Ich powierzchnia zmniejsza się nawet teraz w wyniku degradacji biologicznej, pustynnienia gruntów, wymywania powierzchni użytkowej, wycofywania gruntów na inne potrzeby.
Przestawienie się na uprawy komercyjne do produkcji metanolu prowadzi do zmniejszenia powierzchni gruntów uprawnych, co dodatkowo pogarsza sytuację z żywieniem ludzi.
Badania Ministerstwa Zdrowia Rosji wykazały, że żywienie ludności charakteryzuje się spadkiem liczbybiologicznie cenne produkty. W rezultacie brakuje białek, witamin i innych przydatnych elementów.
Społeczności naukowe przewidują wzrost liczby ludzkości na Ziemi do 9-11 miliardów do roku 2050, więc konieczne jest podwojenie, a nawet potrojenie ilości produktów rolnych na całym świecie. Ten wzrost nie jest możliwy bez wprowadzenia roślin transgenicznych, które pomagają zwiększyć plony i obniżyć ceny produktów, a także zawierają właściwości, których nie mają tradycyjnie uprawiane rośliny.
Istota technologii
Każdy żywy organizm ma geny, które określają wszystkie jego cechy. Złożone łańcuchy genów tworzą właściwości. Sam łańcuch nazywa się genotypem (genomem).
Wcześniej nowe odmiany hybrydowe uzyskano przez połączenie roślin rodzicielskich, które zmieniły ze sobą geny i uzyskano nowe cechy. Proces ten trwał bardzo długo, a finalny produkt nie zawsze spełniał oczekiwania.
Dzięki rozwojowi nowych technologii możliwa stała się znacznie szybsza zmiana genotypu roślin poprzez wprowadzenie niezbędnych genów. Ten obszar działalności naukowej nazywa się inżynierią genetyczną. Rośliny ze zmienionymi genami nazywane są transgenicznymi lub zmodyfikowanymi genetycznie. Inżynierowie genetyczni tworzą nowe genotypy. Dzięki temu możliwe jest szybsze pozyskiwanie nowych roślin. Możliwe stało się również przekształcenie genotypu w konkretnym celu.
Przykłady modyfikacji genetycznych
Inżynieria genów pomaga wprowadzić geny opornościna różne szkodliwe czynniki:
- Herbicydy.
- Preparaty pestycydowe.
- Mikroorganizmy fitopatogenne.
Wprowadzane są również geny, które wydłużają okres dojrzewania, wiążąc azot. Możliwe jest polepszenie składu aminokwasowego białka roślin.
Rozwój rolnictwa i sadzenie tych samych upraw na rozległych obszarach prowadzi do rozmnażania się szkodników i przenoszenia chorób. Aby z nimi walczyć, naukowcy tworzą liczne związki chemiczne. Szkodniki stopniowo przystosowują się do trucizn i stają się odporne. Jednocześnie pogarsza się sytuacja ekologiczna: giną potrzebne owady, a do gleby przedostają się niebezpieczne chemikalia.
Inżynieria genów umożliwia tworzenie genów, które zapewniają ochronę przed szkodnikami. Gen, który powoduje szybki rozkład, został usunięty z pomidorów. Geny odpowiedzialne za powstawanie cukru są dodawane do ogórków, w wyniku czego powstaje słodki ogórek. Czysto teoretycznie takie metody pozwalają wyhodować idealne rośliny, które dają wysoki plon, nie boją się pasożytów i nie chorują.
Ta praktyka jest stosowana od 1984 roku. Pierwsza transgeniczna roślina została zarejestrowana w 1983 roku. Był to tytoń, w którego struktury komórkowe wszczepiono geny osób trzecich. Testy tytoniu w terenie przeprowadzono w 1986 roku w USA. A w 1994 roku transgeniczna żywność trafiła do sprzedaży w Stanach Zjednoczonych. Były to nisko dojrzewające pomidory i soja. Dwa lata później na rynek weszła cała lista genetycznie przetworzonych upraw: kukurydza, pomidory, ziemniaki, soja, rzepak, rzodkiewki, cukinia, bawełna.
SOd tego czasu modyfikacje genetyczne zostały zastosowane we wszystkich uprawach, ich plony wzrosły. Wynika to z korzyści ekonomicznych. W końcu stonka ziemniaczana niszczy ogromne uprawy ziemniaków, dlatego giną miliardy dolarów. Rozwiązaniem jest transgeniczny ziemniak, który nie jest podatny na stonki ziemniaczanej. Możesz dalej odwoływać się do roślin transgenicznych z przykładami. Do tej pory ich lista jest dość obszerna. Prawie wszystkie uprawy rolne otrzymały swój odpowiednik genów.
Proces naukowy
Tworzenie roślin transgenicznych zaczyna się od wprowadzenia pewnych genów do komórek roślinnych w celu integracji z ich chromosomami. Proces wprowadzania obcych genów jest uproszczony, jeśli ściany komórkowe są najpierw usuwane przez enzymy: pektynazę lub celulazę, co prowadzi do pojawienia się protoplastów. Nowe geny są wprowadzane do struktur protoplastów, po czym komórki są hodowane w warunkach odżywczych, a powstałe komórki są wykorzystywane do odbudowy roślin.
Głównym zadaniem genetyki są rośliny transgeniczne odporne na herbicydy i wirusy. W tym celu stosuje się metodę wprowadzania transgenów, które wyrażają przeciwciała przeciwko białku wirusowemu wewnątrz komórek. Hodowla upraw niepodatnych na wirusy umożliwiła stworzenie niezawodnej ochrony roślin przed wieloma rodzajami wirusowych chorób roślin.
Główne metody uzyskiwania roślin transgenicznych to:
- Zastosowanie agrobakterii. Polega na wprowadzeniu do genotypu rośliny specjalnej bakterii.
- „pistolet DNA”. W tym przypadku naukowcy dosłownie „wstrzeliwują” swoje DNA w komórkę. W rezultacie takie „kulki” są osadzane wraz z ich DNA we właściwym miejscu.
Dodatnia wartość
Hodowla nie umożliwiła uzyskania roślin z dużą ilością witamin. Taką szansę stworzył rozwój biochemii. Na przykład „ryż złoty” został wyhodowany z wysoką zawartością witaminy A. Uzyskano truskawki z wysoką zawartością witaminy C. Wyprodukowano soję, w której pięciokrotnie zwiększono ilość witaminy E.
Różne cenne białka, szczepionki, przeciwciała są produkowane przy pomocy roślin. Za pomocą systemów roślinnych powstają rekombinowane białka na skalę przemysłową. Pierwszy ludzki hormon wzrostu uzyskano w 1986 roku. Od tego czasu zsyntetyzowano wiele białek, w tym:
- avidin (używany w badaniach biologii molekularnej);
- kazeina (białko mleka stosowane jako suplement diety);
- kolagen i elastyna (białka dla medycyny).
Przy pomocy genetycznie zmodyfikowanych organizmów roślinnych rozwiązywane są problemy związane z oczyszczaniem środowiska. Na przykład powstają rośliny-biodegradatory. Mogą pomóc w rozkładaniu oleju i innych niebezpiecznych substancji na dużych obszarach.
Do oczyszczania wody i gleby można używać roślin, które pochłaniają szkodliwe substancje ze środowiska, zwłaszcza metale ciężkie. W takich eksperymentach prym wiedzie tytoń, który posiada wszystkie te zdolności.
Do zrobieniaDo celów oczyszczania rośliny sadzi się na skażonych obszarach, a następnie zbiera i obsiewa nową partią „oczyszczaczy”. Aby oczyścić wodę, takie rośliny muszą być zanurzone wraz z systemem korzeniowym w roztworach wodnych.
Trendy w branży
Proces pozyskiwania roślin transgenicznych obejmuje kilka elementów:
- Rozwijanie odmian o wysokich plonach.
- Tworzenie plonów zdolnych do produkcji wielu plonów w ciągu roku. (Na przykład wyhodowana jest truskawka, która owocuje dwa razy w ciągu jednego sezonu letniego.)
- Uzyskiwanie transgenicznych roślin odpornych na owady. (Jest ziemniak, który niszczy stonkę ziemniaczaną.)
- Rozwijanie odmian, które wytrzymają wszystkie warunki pogodowe.
- Uprawa roślin produkujących białka zwierzęce. (Chiny opracowały szczep tytoniu, który wytwarza ludzką laktoferynę.)
Wykorzystywanie roślin transgenicznych pomaga rozwiązać szereg problemów, między innymi: niedobory żywności, trudności agrotechniczne, rozwój farmakologii i wiele innych. Dzięki genetycznie modyfikowanym roślinom szkodliwe pestycydy, które mają szkodliwy wpływ na środowisko, odchodzą w przeszłość. Odporne na owady rośliny transgeniczne to nie fantazja, ale bardzo realne zjawisko w branży rolniczej.
Różnice między roślinami modyfikowanymi genetycznie a roślinami naturalnymi
Prosty laik nie jest w stanie odróżnić roślin naturalnych od transgenicznych. Określają to testy laboratoryjne.
Ministerstwo Zdrowia Rosji wW 2002 roku producenci byli zobowiązani do znakowania produktów zawierających ponad pięć procent materiału genetycznie zmodyfikowanego. Ale w rzeczywistości prawie nikt nie umieszcza takiego oznaczenia. Odpowiednie kontrole regularnie ujawniają takie naruszenia.
Aby uzyskać prawo do importu, otrzymywania i sprzedaży produktów genetycznie zmodyfikowanych, istnieje rejestracja państwowa, która jest procedurą płatną. Jest to niezwykle niekorzystne dla producentów żywności.
Oznakowanie produktu wcale nie oznacza, że żywność zaszkodzi osobie. Tymczasem wielu kupujących uważa to za niebezpieczny sygnał.
Rośliny modyfikowane genetycznie - czym one są?
Wszystkie 10 gatunków roślin transgenicznych zostało zarejestrowanych i przetestowanych w Rosji. Należą do nich:
- dwa rodzaje soi;
- pięć odmian kukurydzy;
- dwie odmiany ziemniaków;
- buraki;
- cukier z tego buraka.
Na Zachodzie towary modyfikowane genetycznie mają naklejki, są zaśmiecone sklepowymi półkami. W Rosji istnieje również wiele podobnych produktów, chociaż nie ma na nich odpowiedniego oznaczenia. Jednak wszystkie te towary sprowadzane są z innych krajów. W Rosji rośliny przetworzone genetycznie znajdują się na razie tylko w eksperymentach naukowych. Prawdziwą dumą naukowców jest ziemniak, który zabija chrząszcze ziemniaczane.
Ekolodzy sprzeciwiają się takim ziemniakom. Przeprowadzono badania, które wykazały, że po zjedzeniu takich ziemniaków u szczurów zmienia się formuła krwi, stosuneknarządy ciała, istnieją różne patologie. Jednak zdaniem naukowców nie jest to powód do odrzucenia całej branży.
Rozwój transgeniczny jest znacznie prostszy niż metody hodowlane, a czasem nawet bezpieczniejszy. Produkty transgeniczne są znacznie tańsze niż produkty naturalne, dlatego są poszukiwane w krajach słabo rozwiniętych. W przyszłości naturalne warzywa i mięso staną się towarem małych sklepów o wysokich cenach.
Wady i zalety roślin modyfikowanych genetycznie
Istnieją dwa przeciwstawne poglądy na temat wartości technologii transgenicznych. Niektórzy naukowcy uważają transformację danych genotypowych za całkowicie bezpieczną dla organizmu człowieka i bardzo przydatną dla rozwoju rolnictwa. Inni wierzą, że wynik takich przeobrażeń pojawi się dopiero po wielu latach.
Nadejście roślin transgenicznych również podzieliło świat na pół. Wśród zwolenników są USA, Kanada, Australia, Argentyna i wiele innych. Europa i wiele krajów o zacofanym systemie rolnictwa są przeciwne.
Argumentem przeciwko roślinom transgenicznym jest pogląd, że takie uprawy w końcu same zamienią się w nieusuwalne chwasty lub połączą się z innymi nasadzeniami, zanieczyszczając środowisko. Oczywiście jest to całkiem możliwe.
Sytuacja na świecie iw Rosji
Genetycznie zmodyfikowane towary są bardzo rzadkie na europejskich półkach. Władze rządowe wprowadzają surowe przepisy wymagające etykietowania takich produktów. Istnieją również zasady DNA. Podobna pozycja w Europiema charakter polityczny i gospodarczy.
W Rosji nie ma jeszcze takich przepisów. Nie ma jednak przepisów zezwalających na sadzenie roślin modyfikowanych genetycznie. Możliwe jest prowadzenie prac rozwojowych w celu uzyskania nowych odmian, a także dopuszcza się import produktów przetworzonych genetycznie z zagranicy. Transgeniczna soja i kukurydza są importowane do Rosji.
Publiczną opinię na temat sytuacji z towarami genetycznie modyfikowanymi tworzą przedstawiciele mediów. Nadmuchują skandale i stają po stronie wrogów genetycznie modyfikowanych produktów. Naukowe dowody na jego bezpieczeństwo pozostają w cieniu.
Masz powód do niepokoju?
Wszystkie rośliny poddane transformacji genetycznej przechodzą obowiązkowe testy bezpieczeństwa przed dopuszczeniem do masowego użytku. Departamenty rządowe badają zagrożenia środowiskowe i toksykologiczne związane z uprawą tych roślin. Nie zarejestrowano jeszcze żadnych poważnych, niebezpiecznych konsekwencji stosowania żywności modyfikowanej genetycznie.
Inżynieria genów oferuje całkiem jasny obraz: rośliny transgeniczne nie chorują ani nie gniją. Ale nie zapomnij o starożytnym powiedzeniu: „Natura nie toleruje pustki”. Gdzie idą choroby i szkodniki? Czy pasożyty pójdą bez jedzenia i umrą? Do czego doprowadzi to zjawisko, nadal nie jest jasne.
Według przeciwników technologii transgenicznych inżynierowie genetyczni dopuszczają się przemocy wobec natury. W przeciwieństwie do hodowców przesuwają dowolne geny w dowolnym kierunku, conieuchronnie prowadzić do katastrofalnych konsekwencji. Kiedyś jednak chirurdzy byli oskarżani o zuchwałość ingerowania w ludzki organizm, ale dziś medycyna posunęła się daleko do przodu, a działania lekarzy nie budzą kontrowersji.
Tak czy inaczej, zatrzymanie postępu jest niemożliwe. Prawdopodobne jest, że wykorzystanie roślin transgenicznych to najbliższa przyszłość przemysłu rolniczego. Ponadto rozwój inżynierii genetycznej będzie w stanie pomóc rolnictwu wyjść z wielu trudnych sytuacji. A nowe biotechnologie zapewnią rozwiązanie innych problemów (żywnościowych, technologicznych i politycznych).
Teraz stało się jasne, czym są rośliny transgeniczne (GMP), każdy czytelnik artykułu może podać przykład i odpowiedzieć na to pytanie.
